Question

【題目】電動(dòng)自行車劑環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛．下表是某品牌電動(dòng)自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)．

電動(dòng)自行車 自重G/N	電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 的效率η	工作電 壓U/V	行駛速度 v/（kmh﹣1）	蓄電池		騎車人重量為 500N時(shí)的平均 阻力f/N
				電壓	容量
400	75%	36	≤36	36V	20Ah	20

設(shè)小明體重為500N，從學(xué)校騎車勻速行駛到家用了20min，行駛距離為6km．根據(jù)相關(guān)信息求小明回家過程中：
（1）小明回家行駛速度大�。�
（2）小明騎在該電動(dòng)車上，兩個(gè)輪胎與地面的接觸面積為20cm2 ， 小明騎行時(shí)電動(dòng)車輪胎對地面的壓強(qiáng)是什么？
（3）電動(dòng)自行車牽引力所做的功；
（4）電動(dòng)自行車消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：s=6km，t=20min= h

電動(dòng)車的速度為：

v= = =18km/h；

答：回家時(shí)的速度大小為18km/h；

（2）解：輪胎對地面的壓強(qiáng)：

p= = = =4.5×105Pa；

答：小明騎行時(shí)電動(dòng)車輪胎對地面的壓強(qiáng)是4.5×105Pa；

（3）解：電動(dòng)車可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)牽=f=20N，電動(dòng)車牽引力做功為：

W有用=Fs=20N×6×103m=1.2×105J；

答：電動(dòng)自行車牽引力所做的功為1.2×105J；

（4）解：根據(jù)η= 可得電動(dòng)自行車消耗的電能：

W總= = =1.6×105J．

答：電動(dòng)自行車消耗的電能為1.6×105J．

【解析】（1）先把時(shí)間和路程的單位進(jìn)行換算，再根據(jù)速度公式v= 就可求出電動(dòng)自行車速度；（2）根據(jù)W=UIt計(jì)算蓄電池儲(chǔ)存的電能；（3）根據(jù)p= 計(jì)算輪胎對地面的壓強(qiáng)；（4）由于電動(dòng)自行車勻速行駛，就可得出阻力與牽引力相等，再根據(jù)做功公式W=Fs就可算出電動(dòng)自行車牽引力所做的功；（5）根據(jù)機(jī)械效率公式η= ×100%就可求出電動(dòng)自行車消耗的電能．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa），以及對功的計(jì)算的理解，了解功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．